臨界流文丘里噴嘴氣體流量計檢定系統基于負壓法方式進(jìn)行設計，最大工況流量不小于6500m3/h，滿(mǎn)足DN300及以下10種尺寸規格流量計檢定。該系統的控制系統以工控機為核心，PLC模塊采集溫度、壓力、濕度等參數，實(shí)現閥門(mén)、真空泵等設備的控制。該系統具備流量計的自動(dòng)標定、數據存儲等功能。

1、系統結構
該系統主要由檢測管道、滯止容器、音速?lài)娮旖M、開(kāi)關(guān)閥組、背壓容器、動(dòng)力系統、被檢流量計檢定臺位、測控系統等組成。流量計檢定系統如圖1所示。
（1）系統檢測管道采用DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250、DN300 共7種規格，檢測管道長(cháng)度按照前20D后10D設計。在音速?lài)娮烊肟谔幇惭b過(guò)濾網(wǎng)防止大顆粒物質(zhì)進(jìn)入污染噴嘴，安裝喇叭形裝置用于降低入口處噪聲。7個(gè)檢測臺位配備相應規格的氣動(dòng)夾表器，實(shí)現儀表的快速自動(dòng)裝夾。DN50檢測臺位兼容DN25、DN32、DN40規格的測試需求。
（2）滯止容器采用大、小罐體組合模式設計，中間采用閥門(mén)聯(lián)通，當檢測小管徑儀表的小流量點(diǎn)時(shí)，系統將閥門(mén)關(guān)閉，介質(zhì)流經(jīng)小滯止容器并通過(guò)罐體上的小音速?lài)娮旖M對被檢表小流量點(diǎn)進(jìn)行檢定，通過(guò)減小滯止容器管容，提高被檢流量計在小流量檢定時(shí)的穩定性，縮短穩定時(shí)間并提高計量精度。當檢測小管徑儀表的大流量點(diǎn)時(shí)，系統將中間閥門(mén)打開(kāi)，介質(zhì)流經(jīng)大滯止容器并通過(guò)罐體上的大音速?lài)娮旖M對被檢表大流量點(diǎn)進(jìn)行檢定。
（3）每只臨界流文丘里噴嘴均配氣動(dòng)閥門(mén)用于選擇，系統依據設定的流量值自動(dòng)選擇打開(kāi)相應的閥門(mén)。
（4）動(dòng)力系統包括氣環(huán)式真空泵、開(kāi)關(guān)閥門(mén)組、真空緩沖罐、連接管路等。根據系統裝置最大流量為6500m3/h的要求，系統選用3臺氣環(huán)式真空泵。
2、測控系統
為了滿(mǎn)足氣體流量檢定系統的各項要求，系統以工控機為核心，PLC控制器和雙計時(shí)計數模塊作為信號采集、控制終端。上位機平臺通過(guò)西門(mén)子S7-300 PLC進(jìn)行各種數據采集、自動(dòng)切換、控制相應執行機構以及完成數據處理、文件管理、數據記錄打印等功能，能夠可靠地實(shí)現遠程操控，實(shí)現主流流量?jì)x表、變送器數據的自動(dòng)采集，并輸出多路控制信號自動(dòng)控制流量滿(mǎn)足檢定要求，也兼有數據處理和管理功能。
系統采用高性能的A/D轉換芯片，可以準確測量各測壓、測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)數據，保證裝置的準確度；在檢測過(guò)程中，實(shí)時(shí)自動(dòng)采集大氣壓力和溫、濕度數據；被檢表信號采集器可以采集各種流量?jì)x表、變送器輸出的4~20mA信號、高低頻脈沖信號、光電采樣器信號、圖像等信號；開(kāi)關(guān)閥控制所有開(kāi)關(guān)閥門(mén)的電源也是由控制系統本身提供，對開(kāi)關(guān)閥門(mén)的控制既可以通過(guò)點(diǎn)擊屏幕上的圖形和按鈕，也可以根據系統的流程自動(dòng)開(kāi)啟，在自動(dòng)檢定狀態(tài)下，系統可根據流量大小自動(dòng)選擇噴嘴組合并開(kāi)閉閥門(mén)。
3、上位機功能
上位機軟件采用C#開(kāi)發(fā)編寫(xiě)，通過(guò)軟件平臺對檢定參數進(jìn)行設定以及數據管理，具有自動(dòng)檢定和人工檢定功能，檢定方案可由用戶(hù)增刪或修改，具有開(kāi)放性。在檢定開(kāi)始后，系統可自動(dòng)完成整個(gè)過(guò)程中對裝置的控制（包括流量點(diǎn)的切換、泵組及閥門(mén)的開(kāi)閉等），快速精準地采集和處理環(huán)境、裝置、被檢表等設備的數據，分析得出檢定結果并將檢定信息存儲、打印。
在檢定過(guò)程中，首先打開(kāi)氣環(huán)真空泵，設定檢定方式和參數后開(kāi)始檢定。檢定工作開(kāi)始后，系統獲取實(shí)驗室室溫和環(huán)境相對濕度，每間隔0.5s讀取一次被檢表處壓力、溫度和滯止容器的壓力、溫度以及背壓容器的壓力。顯示界面實(shí)時(shí)刷新顯示內容，便于實(shí)時(shí)掌握檢定信息和可能的異常狀態(tài)。系統獲取被檢表的數據后進(jìn)行處理，并計算出被檢表的系數和重復性。系統依據設置的最大允許誤差，自動(dòng)判定被檢流量計是否合格，并結合相應的操作，依照規定的表格形式自動(dòng)生成流量計檢定記錄單，過(guò)程數據和鑒定結果存儲于數據庫中，便于數據管理、查詢(xún)、調用。